Anfangsverformungs- und Alterungsverhalten von Dual-Phasen Stahl

In Bild 2.3 sind die Spannungs-Dehnungs-Diagramme aus drei Zugversuchen an Proben
mit unterschiedlicher Vorbehandlung dargestellt. Die Probe, die nur 3 Stunden nach dem
400
350
300
[MPa]
250
200
0,2% plastische Dehnung
150
100
50
3h alt
5 Tage alt
170 0 C 20min. behandelt
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40
[%]
Bild 2.3: Gemessene Fließkurven aus Zugversuchen an Proben, die unterschiedlich lange
nach dem Herstellen bei Raumtemperatur gelagert wurden (3 Stunden und 5 Tage), und
von einer gekochten Probe.
Herstellen getestet wurde, zeigt eine niedrigere Steigung im Spannungs-Dehnungs-Diagramm
zu Beginn des Versuches als die beiden anderen Proben. Die 5 Tage alte und die gekochte
Probe haben eine Anfangssteigung, die dem E-Modul des Dual-Phasen Stahls entspricht.
Die Kurven der Zugproben, die 5 bzw. 24 Stunden bei Raumtemperatur gelagert wurden,
lagen zwischen den Kurven der 3 Stunden und der 5 Tage alten Probe. Bei Proben, die älter
als 5 Tage waren, wurde keine Veränderung der Eigenschaften im Zugversuch gegenüber der
5 Tage alten Probe festgestellt.
Auffällig ist, dass die 0,2 %-Dehngrenze der 5 Tage alten Probe nahezu unverändert gegenüber
der Dehngrenze der 3 Stunden alten Probe ist. Die Wärmebehandlung bei 170 ◦ C
für 20 Minuten zeigte den stärksten Effekt, dabei stieg auch die 0,2 %-Dehngrenze merklich
gegenüber den bei Raumtemperatur gealterten Proben an. Es tritt also ein Bake-Hardening-
Effekt (BH 0 ≈ 20 N/mm 2 ) auf.
Um die unterschiedlichen Anfangssteifigkeiten besser vergleichen zu können, mussten sie
quantifiziert werden. Bei den Proben mit einer deutlichen elastischen Geraden ist dies
unproblematisch. Die Fließkurven der Proben, die weniger als 5 Tage der Raumtemperaturalterung
ausgesetzt waren, zeigten allerdings keine eindeutige elastische Gerade, siehe
Bild 2.3. Mit Hilfe eines mathematischen Näherungsverfahrens konnten Anfangssteifigkeiten
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